JP3074212B2 - 半導体結晶成長方法 - Google Patents
半導体結晶成長方法Info
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- JP3074212B2 JP3074212B2 JP04029599A JP2959992A JP3074212B2 JP 3074212 B2 JP3074212 B2 JP 3074212B2 JP 04029599 A JP04029599 A JP 04029599A JP 2959992 A JP2959992 A JP 2959992A JP 3074212 B2 JP3074212 B2 JP 3074212B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶成長方法に関し、
特に有極性半導体である閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導
体を異なる物質の下地結晶上に気相ヘテロエピタキシャ
ル成長させる場合、成長層表面領域における半導体中の
格子欠陥を低減することのできる結晶成長方法に関す
る。
特に有極性半導体である閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導
体を異なる物質の下地結晶上に気相ヘテロエピタキシャ
ル成長させる場合、成長層表面領域における半導体中の
格子欠陥を低減することのできる結晶成長方法に関す
る。
【０００２】近年、赤外線検出器用や青緑色発光用デバ
イス向けにＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の高品位大面積薄
膜結晶の需要が高まっている。
イス向けにＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の高品位大面積薄
膜結晶の需要が高まっている。
【０００３】
【従来の技術】ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体はバルクの高
品位大面積結晶が得難い。このため、薄膜結晶は異なる
物質からなる単結晶基板にヘテロエピタキシャル成長せ
ざるを得ない。
品位大面積結晶が得難い。このため、薄膜結晶は異なる
物質からなる単結晶基板にヘテロエピタキシャル成長せ
ざるを得ない。
【０００４】しかし、異種単結晶基板上にエピタキシャ
ル成長すると、ヘテロ接合面から格子定数不整合に起因
する転位や積層欠陥、双晶やヒロック等の結晶格子欠陥
が高密度で導入され、エピタキシャル成長層を利用した
デバイスの特性を損なう。
ル成長すると、ヘテロ接合面から格子定数不整合に起因
する転位や積層欠陥、双晶やヒロック等の結晶格子欠陥
が高密度で導入され、エピタキシャル成長層を利用した
デバイスの特性を損なう。
【０００５】ＩＩ−ＶＩ族化合物ヘテロエピタキシャル
層の結晶性を改善する手法に、基板面方位を（１００）
ではなく（１１１）Ｂ（あるいはこれより若干傾けた面
方位）に選ぶ方法がよく用いられている。これは、無極
性の（１００）面に比べて有極性の（１１１）Ｂ面上へ
のエピタキシャル層の方が表面モフォロジが一般に良好
なためである。
層の結晶性を改善する手法に、基板面方位を（１００）
ではなく（１１１）Ｂ（あるいはこれより若干傾けた面
方位）に選ぶ方法がよく用いられている。これは、無極
性の（１００）面に比べて有極性の（１１１）Ｂ面上へ
のエピタキシャル層の方が表面モフォロジが一般に良好
なためである。
【０００６】ところが、（１１１）Ｂ面上へのＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体のヘテロエピタキシにおいては、 （１）ラメラ双晶が通常発生し、これが成長層表面に存
在するとデバイス特性に悪影響を与える。
Ｉ族化合物半導体のヘテロエピタキシにおいては、 （１）ラメラ双晶が通常発生し、これが成長層表面に存
在するとデバイス特性に悪影響を与える。
【０００７】（２）エピタキシャル層に界面から伝播し
た貫通転位が高密度で存在し、これがデバイス特性に悪
影響を与える。という点があって改善する必要がある。
た貫通転位が高密度で存在し、これがデバイス特性に悪
影響を与える。という点があって改善する必要がある。
【０００８】最近、上記（１）のラメラ双晶の問題は、
（１１１）Ｂ面から適当に傾けた基板面と適当な成長条
件の採用によってラメラ双晶発生を抑圧して解決されう
るようになった。たとえば１９８９年刊のアプライドフ
ィジックスレター誌第５４巻２８頁（著者は J.Cibert
ら）にその技術が開示されている。また、本発明者の一
部（江部）らの先願（特願平３−５０９６４号）もラメ
ラ双晶の問題解決の技術を開示している。
（１１１）Ｂ面から適当に傾けた基板面と適当な成長条
件の採用によってラメラ双晶発生を抑圧して解決されう
るようになった。たとえば１９８９年刊のアプライドフ
ィジックスレター誌第５４巻２８頁（著者は J.Cibert
ら）にその技術が開示されている。また、本発明者の一
部（江部）らの先願（特願平３−５０９６４号）もラメ
ラ双晶の問題解決の技術を開示している。
【０００９】ところが、上記（２）の貫通転位の問題
は、依然として格子不整合のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のヘテロエピタキシにおいて、（１００）面の場合も
（１１１）Ｂ面の場合も主要な欠点として残っている。
は、依然として格子不整合のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のヘテロエピタキシにおいて、（１００）面の場合も
（１１１）Ｂ面の場合も主要な欠点として残っている。
【００１０】これまでに開示された貫通転位減少の方法
は、基板と最終組成のエピタキシャル層の間に適当な格
子不整合を有する歪超格子層を挟むことである。これに
よって、貫通転位を曲げて側面へ誘導するのである。こ
の技術は、たとえば１９８８年刊のジャーナル・オブ・
ザ・クリスタル・グロース第８６巻２１０頁（著者 D.
W.Kisker ら）に開示されている。
は、基板と最終組成のエピタキシャル層の間に適当な格
子不整合を有する歪超格子層を挟むことである。これに
よって、貫通転位を曲げて側面へ誘導するのである。こ
の技術は、たとえば１９８８年刊のジャーナル・オブ・
ザ・クリスタル・グロース第８６巻２１０頁（著者 D.
W.Kisker ら）に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記歪超格
子導入方法を用いても多くのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のヘテロエピタキシ、たとえばＣｄＴｅ／ＧａＡｓ系等
では転位密度がデバイスを製造するのに必要な水準まで
減少しない。また、歪超格子の導入は制御が難しく、小
さな歪では転位を曲げる効果が少なく、逆に大きな歪で
は新たに格子不整合転位が発生するという問題があっ
た。
子導入方法を用いても多くのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
のヘテロエピタキシ、たとえばＣｄＴｅ／ＧａＡｓ系等
では転位密度がデバイスを製造するのに必要な水準まで
減少しない。また、歪超格子の導入は制御が難しく、小
さな歪では転位を曲げる効果が少なく、逆に大きな歪で
は新たに格子不整合転位が発生するという問題があっ
た。
【００１２】本発明は、デバイス作成に耐えうる品位の
大面積の閃亜鉛鉱型結晶構造化合物ヘテロエピタキシャ
ル薄膜半導体を格子欠陥を低減して成長する結晶成長方
法を提供することを目的としている。
大面積の閃亜鉛鉱型結晶構造化合物ヘテロエピタキシャ
ル薄膜半導体を格子欠陥を低減して成長する結晶成長方
法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理説
明図である。図において、気相ヘテロエピタキシャル成
長させる際、成長層の面方位を（１１１）Ｂとし、まず
所定の成長条件下でラメラ双晶を高密度で含む閃亜鉛鉱
型結晶構造を有する化合物半導体のエピタキシャル層領
域、すなわちラメラ双晶領域２を基板１上に気相成長で
堆積し、次に化合物半導体のソースガスモル比および／
または成長温度からなる成長条件を変化させることによ
って同一装置内で前記ラメラ双晶領域２上にラメラ双晶
領域な比べてラメラ双晶を低密度でしか含まないエピタ
キシャル層領域、すなわち無双晶領域３を気相成長で連
続的に堆積し、以て当該化合物半導体４のエピタキシャ
ル層表面領域で双晶および転位密度の低い高品位結晶を
得る。
明図である。図において、気相ヘテロエピタキシャル成
長させる際、成長層の面方位を（１１１）Ｂとし、まず
所定の成長条件下でラメラ双晶を高密度で含む閃亜鉛鉱
型結晶構造を有する化合物半導体のエピタキシャル層領
域、すなわちラメラ双晶領域２を基板１上に気相成長で
堆積し、次に化合物半導体のソースガスモル比および／
または成長温度からなる成長条件を変化させることによ
って同一装置内で前記ラメラ双晶領域２上にラメラ双晶
領域な比べてラメラ双晶を低密度でしか含まないエピタ
キシャル層領域、すなわち無双晶領域３を気相成長で連
続的に堆積し、以て当該化合物半導体４のエピタキシャ
ル層表面領域で双晶および転位密度の低い高品位結晶を
得る。
【００１４】
【作用】本発明では、図１で示した如く、（１１１）Ｂ
面成長において、ある条件下で発生するラメラ双晶を積
極的に利用し、ラメラ双晶領域２を基板１に隣接して配
置することにより、ヘテロ接合界面で発生する高密度の
格子不整合転位を当該領域２で曲げて成長層側面へと逃
がす。この結果、成長条件を変化させて堆積した当該領
域２上部の無双晶領域３の貫通転位密度は著しく低下す
る。この転位消滅の機構は実質的に歪超格子導入の場合
と同様である。
面成長において、ある条件下で発生するラメラ双晶を積
極的に利用し、ラメラ双晶領域２を基板１に隣接して配
置することにより、ヘテロ接合界面で発生する高密度の
格子不整合転位を当該領域２で曲げて成長層側面へと逃
がす。この結果、成長条件を変化させて堆積した当該領
域２上部の無双晶領域３の貫通転位密度は著しく低下す
る。この転位消滅の機構は実質的に歪超格子導入の場合
と同様である。
【００１５】
【実施例】まず、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の気相ヘテ
ロエピタキシャル成長の場合につき、好ましい結晶成長
方法を図１を参照して述べる。
ロエピタキシャル成長の場合につき、好ましい結晶成長
方法を図１を参照して述べる。
【００１６】（１）成長自然面が第ＩＩ族元素だけで終
端された段差面を有するように（１１１）Ｂ面から少し
傾けた基板面方位を用いる。 （２）基板上への最初の成長は低いＶＩ／ＩＩ供給モル
比（１に近い）で行なう。この結果、垂直成長機構が支
配的になって島状成長が起きるので、第ＶＩ族元素で終
端されたラメラ双晶領域２が形成される。当該領域２で
格子不整合転位は吸収される。
端された段差面を有するように（１１１）Ｂ面から少し
傾けた基板面方位を用いる。 （２）基板上への最初の成長は低いＶＩ／ＩＩ供給モル
比（１に近い）で行なう。この結果、垂直成長機構が支
配的になって島状成長が起きるので、第ＶＩ族元素で終
端されたラメラ双晶領域２が形成される。当該領域２で
格子不整合転位は吸収される。
【００１７】（３）エピタキシャル層の上部は、高いＶ
Ｉ／ＩＩ供給モル比（１０〜４０）の下で堆積される。
この結果、第ＩＩ族元素で終端された段差面への２次元
核成長が優先的に生ずるので横方向成長が支配的にな
り、ラメラ双晶を殆ど生じない無双晶領域３が形成され
る。
Ｉ／ＩＩ供給モル比（１０〜４０）の下で堆積される。
この結果、第ＩＩ族元素で終端された段差面への２次元
核成長が優先的に生ずるので横方向成長が支配的にな
り、ラメラ双晶を殆ど生じない無双晶領域３が形成され
る。
【００１８】以下より具体的実施例を図面に基づきより
詳しく述べる。図２は、本発明の一実施例であるサファ
イア基板上へのＣｄＴｅエピタキシャル成長を示す図で
ある。
詳しく述べる。図２は、本発明の一実施例であるサファ
イア基板上へのＣｄＴｅエピタキシャル成長を示す図で
ある。
【００１９】＜１−１０２＞方向へ２度傾斜させた（０
００１）面を有するサファイア基板１１を用いる。この
面方位では＜２１１＞方向に一連のステップを有するＣ
ｄＴｅを成長させる。ステップのエッジはＣｄ原子で終
端化される。
００１）面を有するサファイア基板１１を用いる。この
面方位では＜２１１＞方向に一連のステップを有するＣ
ｄＴｅを成長させる。ステップのエッジはＣｄ原子で終
端化される。
【００２０】基板を反応容器に入れ、水素雰囲気中で４
００℃に加熱する。ジメチルカドミウムとジメチルテル
ルをソースとしてＭＯＣＶＤ法で基板１１上にＣｄＴｅ
エピタキシャル層１４を堆積する。
００℃に加熱する。ジメチルカドミウムとジメチルテル
ルをソースとしてＭＯＣＶＤ法で基板１１上にＣｄＴｅ
エピタキシャル層１４を堆積する。
【００２１】最初に、基板領域に供給するガスソースモ
ル比を〔Ｔｅ〕／〔Ｃｄ〕＝１．５として厚さ約１．５
μｍのラメラ双晶領域１２を基板上に堆積し、引続きガ
スソースモル比を〔Ｔｅ〕／〔Ｃｄ〕＝３０として厚さ
約２μｍの無双晶領域１３を成長させる。
ル比を〔Ｔｅ〕／〔Ｃｄ〕＝１．５として厚さ約１．５
μｍのラメラ双晶領域１２を基板上に堆積し、引続きガ
スソースモル比を〔Ｔｅ〕／〔Ｃｄ〕＝３０として厚さ
約２μｍの無双晶領域１３を成長させる。
【００２２】反応容器中の水素ガス総流量は毎分８ｌで
あり、ジメチルカドミウム、ジエチルテルルの気相分圧
は１０-3〜１０-5気圧とする。この成長温度では〔Ｔ
ｅ〕／〔Ｃｄ〕が５以上で無双晶領域が形成されること
が確認された。
あり、ジメチルカドミウム、ジエチルテルルの気相分圧
は１０-3〜１０-5気圧とする。この成長温度では〔Ｔ
ｅ〕／〔Ｃｄ〕が５以上で無双晶領域が形成されること
が確認された。
【００２３】図３に、成長層に対するＸ線回折データを
示す。図３（Ａ）に示すように、単結晶の（４２２）面
回折が１つの角度に出るのに対し、双晶の場合、対称的
な２つの角度に（４２２）面回折が表れる。この２つの
ピーク強度により双晶か無双晶かが判別できる。
示す。図３（Ａ）に示すように、単結晶の（４２２）面
回折が１つの角度に出るのに対し、双晶の場合、対称的
な２つの角度に（４２２）面回折が表れる。この２つの
ピーク強度により双晶か無双晶かが判別できる。
【００２４】得られたＣｄＴｅ成長層の表面からそれぞ
れθ1 、θ2 傾けた方向よりＸ線を入射させ、（４２
２）反射線を測定したデータを、図３（Ｂ）、（Ｃ）に
図示した。図３（Ｂ）が領域１２（ラメラ双晶領域）の
回折データであり、図３（Ｃ）が領域１３（無双晶領
域）の回折データである。領域１２のＸ線回折データ
は、領域１３を化学エッチングで除去してからその表面
で得たものである。
れθ1 、θ2 傾けた方向よりＸ線を入射させ、（４２
２）反射線を測定したデータを、図３（Ｂ）、（Ｃ）に
図示した。図３（Ｂ）が領域１２（ラメラ双晶領域）の
回折データであり、図３（Ｃ）が領域１３（無双晶領
域）の回折データである。領域１２のＸ線回折データ
は、領域１３を化学エッチングで除去してからその表面
で得たものである。
【００２５】ラメラ双晶が多ければ、θ1 とθ2 の各方
向から入射したＸ線回折強度がほぼ等しくなるはずであ
る。図３（Ｂ）のＸ線回折データは、領域１２のθ1 、
θ2 回折強度がほぼ同じこと、つまり領域１２がラメラ
双晶高密度存在領域であることを示している。また、図
３（Ｃ）のＸ線回折データは、領域１３ではθ2 の回折
強度が強いのに比べて、θ1 の回折強度がその１／１０
程度であり、実質的に無双晶になっている（２次元核成
長をしている）ことを示している。
向から入射したＸ線回折強度がほぼ等しくなるはずであ
る。図３（Ｂ）のＸ線回折データは、領域１２のθ1 、
θ2 回折強度がほぼ同じこと、つまり領域１２がラメラ
双晶高密度存在領域であることを示している。また、図
３（Ｃ）のＸ線回折データは、領域１３ではθ2 の回折
強度が強いのに比べて、θ1 の回折強度がその１／１０
程度であり、実質的に無双晶になっている（２次元核成
長をしている）ことを示している。
【００２６】図示していないが、無双晶領域１３表面で
は化学エッチング後のエッチングパターンの観察から双
晶だけでなく転位密度も著しく低くなっていることが判
った。ＣｄＴｅとサファイアとの格子不整合は３．８％
あり、界面領域では１０8 ｃｍ-2もの不整合転位が発生
するが、上述の成長方法の適用によってエピタキシャル
層表面では３桁も転位密度を減少させることができる。
は化学エッチング後のエッチングパターンの観察から双
晶だけでなく転位密度も著しく低くなっていることが判
った。ＣｄＴｅとサファイアとの格子不整合は３．８％
あり、界面領域では１０8 ｃｍ-2もの不整合転位が発生
するが、上述の成長方法の適用によってエピタキシャル
層表面では３桁も転位密度を減少させることができる。
【００２７】本発明は、サファイア基板に留まらず、Ｃ
ｄＴｅと格子不整合がそれぞれ１４％、１９％もあるＧ
ａＡｓやＳｉ基板にも適用することができる。図４に、
ホットウォールエピタキシ（Hot wall epitaxy）を用い
て、ＧａＡｓ（１１１）Ｂ面（この面方位は正確に（１
１１）Ｂ面に取った）上にＣｄＴｅをエピタキシャル成
長させた場合の結晶断面を示す。ラメラ双晶領域１２の
断面だけの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）のスケッチを示
す。
ｄＴｅと格子不整合がそれぞれ１４％、１９％もあるＧ
ａＡｓやＳｉ基板にも適用することができる。図４に、
ホットウォールエピタキシ（Hot wall epitaxy）を用い
て、ＧａＡｓ（１１１）Ｂ面（この面方位は正確に（１
１１）Ｂ面に取った）上にＣｄＴｅをエピタキシャル成
長させた場合の結晶断面を示す。ラメラ双晶領域１２の
断面だけの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）のスケッチを示
す。
【００２８】図４では、多数の格子不整合転位がラメラ
双晶境界線に曲げられ、吸い込まれているのが判る。こ
の写真の転位のバーガースベクトル解析から多数の貫通
転位が双晶境界線と交差すると、双晶境界線に含まれる
バーガースベクトルをもつ転位に変換されることが判っ
た。このことは、格子不整合転位がラメラ双晶領域に集
中させられ、エピタキシャル層側面へ逃げるために、エ
ピタキシャル層の上方や下方へ伝播しないことを示して
いる。
双晶境界線に曲げられ、吸い込まれているのが判る。こ
の写真の転位のバーガースベクトル解析から多数の貫通
転位が双晶境界線と交差すると、双晶境界線に含まれる
バーガースベクトルをもつ転位に変換されることが判っ
た。このことは、格子不整合転位がラメラ双晶領域に集
中させられ、エピタキシャル層側面へ逃げるために、エ
ピタキシャル層の上方や下方へ伝播しないことを示して
いる。
【００２９】したがって、比較的厚い（好ましくは１〜
３μｍ）ラメラ双晶領域１２を形成してやれば、その上
部の無双晶領域１３における貫通転位密度を大幅に減少
させうることになる。これは歪超格子導入による貫通転
位減少方法と同様な機構が働いているといえる。
３μｍ）ラメラ双晶領域１２を形成してやれば、その上
部の無双晶領域１３における貫通転位密度を大幅に減少
させうることになる。これは歪超格子導入による貫通転
位減少方法と同様な機構が働いているといえる。
【００３０】このようなラメラ双晶／無双晶二重層形成
技術を従来開示されていた歪超格子層導入技術と比較す
ると、以下のような特徴が判明する。 （１）本実施例の方法では、ラメラ双晶領域で殆どの歪
が解放されてその上部に残留歪はないので、歪超格子層
導入の場合のように余分な歪による新たな転位が発生し
ない。
技術を従来開示されていた歪超格子層導入技術と比較す
ると、以下のような特徴が判明する。 （１）本実施例の方法では、ラメラ双晶領域で殆どの歪
が解放されてその上部に残留歪はないので、歪超格子層
導入の場合のように余分な歪による新たな転位が発生し
ない。
【００３１】（２）ラメラ双晶領域の単位厚み当たりの
双晶境界線数が極めて多いため、貫通転位の曲げ、吸収
に非常に効果的である。たとえば、ＣｄＴｅの場合で１
μｍの厚さに５０〜１００本の境界層ができる。このよ
うな高密度境界層は歪超格子では難しく、したがって歪
超格子層による貫通転位の吸収効果は小さい。
双晶境界線数が極めて多いため、貫通転位の曲げ、吸収
に非常に効果的である。たとえば、ＣｄＴｅの場合で１
μｍの厚さに５０〜１００本の境界層ができる。このよ
うな高密度境界層は歪超格子では難しく、したがって歪
超格子層による貫通転位の吸収効果は小さい。
【００３２】（３）本実施例の方法を用いれば、ラメラ
双晶領域と無双晶領域が同一組成の化合物なので、成長
後熱処理を併用して結晶性を改善することができるが、
歪超格子の場合、組成の異なる化合物による階段状ヘテ
ロ接合を利用しているので、相互散乱を生ずる危険があ
り、熱処理は制限される。
双晶領域と無双晶領域が同一組成の化合物なので、成長
後熱処理を併用して結晶性を改善することができるが、
歪超格子の場合、組成の異なる化合物による階段状ヘテ
ロ接合を利用しているので、相互散乱を生ずる危険があ
り、熱処理は制限される。
【００３３】（４）本実施例の場合は、成長条件の変更
は一回だけで済むが、歪超格子の場合は多数回、しかも
ガス組成を精密に制御しながら成長条件を変更しなけれ
ばならない。
は一回だけで済むが、歪超格子の場合は多数回、しかも
ガス組成を精密に制御しながら成長条件を変更しなけれ
ばならない。
【００３４】このような点で、上述の実施例の方法が圧
倒的に優れた格子欠陥の低減方法となっている。上述の
実施例では、基板上に直接ラメラ双晶領域をエピタキシ
ャル成長したが、基板上にまず目的物質の予備成長層を
エピタキシャルに成長し、その後ラメラ双晶領域をエピ
タキシャル成長してもよい。予備成長は任意の成長条件
で成長してもよい。このため、基板上へのエピタキシャ
ル成長が容易となり、ラメラ双晶成長のためより好適な
下地結晶が得られる。
倒的に優れた格子欠陥の低減方法となっている。上述の
実施例では、基板上に直接ラメラ双晶領域をエピタキシ
ャル成長したが、基板上にまず目的物質の予備成長層を
エピタキシャルに成長し、その後ラメラ双晶領域をエピ
タキシャル成長してもよい。予備成長は任意の成長条件
で成長してもよい。このため、基板上へのエピタキシャ
ル成長が容易となり、ラメラ双晶成長のためより好適な
下地結晶が得られる。
【００３５】上述の実施例では、サファイア基板または
ＧａＡｓ基板上へのＣｄＴｅ気相ヘテロエピタキシャル
成長の場合について述べたが、本発明はこれに留まるも
のではない。他の閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導体、た
とえばＺｎＳｅやＨｇＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体、ＧａＡｓやＧａＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体のヘテロエピタキシャル成長にも利用できることは自
明である。
ＧａＡｓ基板上へのＣｄＴｅ気相ヘテロエピタキシャル
成長の場合について述べたが、本発明はこれに留まるも
のではない。他の閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導体、た
とえばＺｎＳｅやＨｇＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体、ＧａＡｓやＧａＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体のヘテロエピタキシャル成長にも利用できることは自
明である。
【００３６】また、気相エピタキシャル成長方法もＭＯ
ＣＶＤやＨＷＥ法に留まらず周知の他の方法、たとえば
ＭＢＥ法やフラッシュ蒸着法等にも本発明を適用するこ
とができるのはいうまでもない。
ＣＶＤやＨＷＥ法に留まらず周知の他の方法、たとえば
ＭＢＥ法やフラッシュ蒸着法等にも本発明を適用するこ
とができるのはいうまでもない。
【００３７】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続した気相ヘテロエピタキシャル成長によって、成長
層表面領域でラメラ双晶をほとんど含まず、かつ転位密
度の低い閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導体薄膜が得られ
る。
連続した気相ヘテロエピタキシャル成長によって、成長
層表面領域でラメラ双晶をほとんど含まず、かつ転位密
度の低い閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導体薄膜が得られ
る。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例によるヘテロエピタキシャル
成長を説明するための断面図である。
成長を説明するための断面図である。
【図３】図２に示す実施例で得られた結果を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の別の一実施例で得られた結果を示す透
過型電子顕微鏡写真のスケッチである。
過型電子顕微鏡写真のスケッチである。
１ 基板 ２ ラメラ双晶領域 ３ 無双晶領域 ４ 閃亜鉛鉱型結晶構造化合物半導体のエピタキシャル
層 １１ サファイア基板（＜１−１０２＞へ２度傾斜させ
た（０００１）面） １２ ＣｄＴｅラメラ双晶領域 １３ ＣｄＴｅ無双晶領域 １４ ＣｄＴｅエピタキシャル層
層 １１ サファイア基板（＜１−１０２＞へ２度傾斜させ
た（０００１）面） １２ ＣｄＴｅラメラ双晶領域 １３ ＣｄＴｅ無双晶領域 １４ ＣｄＴｅエピタキシャル層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 29/48 H01L 21/365
Claims (3)
- 【請求項１】 閃亜鉛鉱型結晶構造を有する化合物半導
体（４）を異なる物質の下地結晶上に気相ヘテロエピタ
キシャル成長させる結晶成長方法において、 成長面方位を（１１１）Ｂ面とし、所定の成長条件下で
ラメラ双晶を高密度で含むラメラ双晶領域（２）を基板
（１）上にエピタキシャルに成長する工程と、 次に化合物半導体（４）のソースガスモル比および成長
温度からなる成長条件の少なくとも１つを変化させるこ
とによって、同一装置内で前記ラメラ双晶領域（２）上
に前記ラメラ双晶領域（２）に比べてラメラ双晶を低密
度でしか含まない無双晶領域（３）を連続的にエピタキ
シャルに成長し、以て当該化合物半導体（４）のエピタ
キシャル層表面領域で双晶および転位密度の低い高品位
結晶を成長する工程とを含む半導体の結晶成長方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の結晶成長方法において、
閃亜鉛鉱型結晶構造を有する化合物半導体（４）がＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
である半導体の結晶成長方法。 - 【請求項３】 請求項１ないし２記載の結晶成長方法に
おいて、さらに基板上にまず前記化合物半導体の予備成
長層をエピタキシャル成長する工程を含み、その後前記
ラメラ双晶領域をエピタキシャルに成長する工程を行な
う半導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04029599A JP3074212B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04029599A JP3074212B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 半導体結晶成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221787A JPH05221787A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3074212B2 true JP3074212B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12280543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04029599A Expired - Lifetime JP3074212B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074212B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP04029599A patent/JP3074212B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05221787A (ja) | 1993-08-31 |
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Legal Events
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